时间有关模块

timeit 模块

timeit模块提供简单的方法来计算一小段 Python 代码的耗时。简单使用如下

timeit.timeit(eval/lambda, number=10000) 运行 10000 次中的最快用时

python

def test():
    pass


import timeit

print(timeit.timeit("test()", globals=globals()))

time 模块

time模块提供了各种时间相关的底层函数。最常用方法有：

time.sleep() 线程睡眠，接收浮点秒数。
time.time() 戳一个时间。

格式转换

在 Python 中，通常有这三种方式来表示时间

时间元组(struct_time)
时间戳(timestamp)
格式化时间(Format String)

timestamp

形如：1588218207.4545252

通常来说，时间戳表示的是从 1970 年 1 月 1 日 00:00:00 开始按秒计算的偏移量。

我们运行time.time()，返回的是当前时间戳，是 float 类型。

Format String

形如：'2017-07-24 13:54:37'

运行time.strftime("%Y-%m-%d %H-%M-%S")，返回当前格式化时间，参数中它支持以下指令

指令	意义
`%a`	本地化的缩写星期中每日的名称。
`%A`	本地化的星期中每日的完整名称。
`%b`	本地化的月缩写名称。
`%B`	本地化的月完整名称。
`%c`	本地化的适当日期和时间表示。
`%d`	十进制数 [01,31] 表示的月中日。
`%H`	十进制数 [00,23] 表示的小时（24 小时制）。
`%I`	十进制数 [01,12] 表示的小时（12 小时制）。
`%j`	十进制数 [001,366] 表示的年中日。
`%m`	十进制数 [01,12] 表示的月。
`%M`	十进制数 [00,59] 表示的分钟。
`%p`	本地化的 AM 或 PM 。
`%S`	十进制数 [00,61] 表示的秒。
`%U`	十进制数 [00,53] 表示的一年中的周数（星期日作为一周的第一天）。在第一个星期日之前的新年中的所有日子都被认为是在第 0 周。
`%w`	十进制数 [0(星期日),6] 表示的周中日。
`%W`	十进制数 [00,53] 表示的一年中的周数（星期一作为一周的第一天）。在第一个星期一之前的新年中的所有日子被认为是在第 0 周。
`%x`	本地化的适当日期表示。
`%X`	本地化的适当时间表示。
`%y`	十进制数 [00,99] 表示的没有世纪的年份。
`%Y`	十进制数表示的带世纪的年份。
`%z`	时区偏移以格式 +HHMM 或 -HHMM 形式的 UTC/GMT 的正或负时差指示，其中 H 表示十进制小时数字，M 表示小数分钟数字 [-23:59, +23:59] 。
`%Z`	时区名称（如果不存在时区，则不包含字符）。
`%%`	字面的 `'%'` 字符。

struct_time

struct_time 元组共有 9 个元素共九个元素:(年，月，日，时，分，秒，一年中第几周，一年中第几天等）

索引（Index）	属性（Attribute）	值（Values）
.	tm_zone	时区名称的缩写
.	tm_gmtoff	以秒为单位的 UTC 以东偏离
0	tm_year（年）	比如 2011
1	tm_mon（月）	1 - 12
2	tm_mday（日）	1 - 31
3	tm_hour（时）	0 - 23
4	tm_min（分）	0 - 59
5	tm_sec（秒）	0 - 61
6	tm_wday（星期几）	0 - 6 (星期一是 0 依次)
7	tm_yday（一年中的第几天）	1 - 366
8	tm_isdst（是否是夏令时）	默认为 0

当前时间的三种格式

shell

# 导入时间模块
>>> import time

# 时间戳
>>> time.time()
1500875844.800804

# 时间字符串
>>> time.strftime("%Y-%m-%d %X")
'2017-07-24 13:54:37'
>>> time.strftime("%Y-%m-%d %H-%M-%S")
'2017-07-24 13-55-04'

# 时间元组
# localtime将一个时间戳转换为当前时区的struct_time
>>> time.localtime()
time.struct_time(tm_year=2017, tm_mon=7, tm_mday=24,
　　　　　　　　　　tm_hour=13, tm_min=59, tm_sec=37,
                 tm_wday=0, tm_yday=205, tm_isdst=0)

三种格式的转换

timestamp ⇄ struct_time

time.gmtime(timestamp) -> struct_time
time.localtime(timestamp) -> struct_time
time.mktime(struct_time) -> timestamp

shell

# UTC时间。与英国伦敦当地时间一致
>>> time.gmtime(1500000000)
time.struct_time(tm_year=2017, tm_mon=7, tm_mday=14, tm_hour=2,
                 tm_min=40, tm_sec=0, tm_wday=4, tm_yday=195, tm_isdst=0)

# 当地时间。北京与UTC时间相差+8小时
>>> time.localtime(1500000000)
time.struct_time(tm_year=2017, tm_mon=7, tm_mday=14, tm_hour=10,
                 tm_min=40, tm_sec=0, tm_wday=4, tm_yday=195, tm_isdst=0)

shell

# 与time.localtime相反效果
>>> time_tuple = time.localtime(1500000000)
>>> time.mktime(time_tuple)
1500000000.0

struct_time ⇄ Format String

time.strftime(模板字符串, struct_time=当前) -> FormatString
time.strptime(FormatString, 模板字符串) -> struct_time

值得注意的是，在 Python3.8 之前，时间的模板字符串里不支持非 Ascii 字符。

shell

#结构化时间参数若不传，则显示当前时间
>>> time.strftime("%Y-%m-%d %X")
'2017-07-24 14:55:36'
>>> time.strftime("%Y-%m-%d",time.localtime(1500000000))
'2017-07-14'

shell

>>> time.strptime("2017-03-16","%Y-%m-%d")
time.struct_time(tm_year=2017, tm_mon=3, tm_mday=16, tm_hour=0,
                 tm_min=0, tm_sec=0, tm_wday=3, tm_yday=75, tm_isdst=-1)
>>> time.strptime("07/24/2017","%m/%d/%Y")
time.struct_time(tm_year=2017, tm_mon=7, tm_mday=24, tm_hour=0,
                 tm_min=0, tm_sec=0, tm_wday=0, tm_yday=205, tm_isdst=-1)

与标准`%a %b %d %H:%M:%S %Y`格式的 Format String 之间的转换

time.asctime(struct_time) → Format %a %b %d %H:%M:%S %Y String
time.ctime(timestamp) → Format %a %b %d %H:%M:%S %Y String

shell

# 如果不传参数，直接返回当前时间的格式化串
>>> time.asctime(time.localtime(1500000000))
'Fri Jul 14 10:40:00 2017'
>>> time.asctime()
'Mon Jul 24 15:18:33 2017'

# 如果不传参数，直接返回当前时间的格式化串
>>> time.ctime()
'Mon Jul 24 15:19:07 2017'
>>> time.ctime(1500000000)
'Fri Jul 14 10:40:00 2017'

calendar 模块

calendar模块提供了日历相关的函数，和格式化输出日历。

常量

.MONDAY = 0
.TUESDAY = 1
.WEDNESDAY = 2
.THURSDAY = 3
.FRIDAY = 4
SATURDAY = 5
.SUNDAY = 6

常用函数

.isleap(year) 是否是闰年
.weekday(year, month, day) 是星期几（星期一是 0 依次）
.weekheader(n) 得到星期几的缩写头，n 是字符宽度
.monthrange(year, month) 得到一个月第一天是星期几和这个月的天数
.timegm(struct_time) 与time.gmtime()相反效果

常用类

.TextCalendar(firstweekday=0) 简单文本日历
.HTMLCalendar(firstweekday=0) 超文本日历

shell

>>> import calendar
#简单使用月历
>>> print(calendar.month(2021,4))
     April 2021
Mo Tu We Th Fr Sa Su
          1  2  3  4
 5  6  7  8  9 10 11
12 13 14 15 16 17 18
19 20 21 22 23 24 25
26 27 28 29 30

#本地化月历  前缀Locale-
#“ja-JP” 日语
#"fr-FR" 法语
#“zh-CN” 国语
#'en-US' 嘤语
>>> frc = calendar.LocaleTextCalendar(locale="fr-FR")
>>> print(frc.formatmonth(2020, 4))
     avril 2020
lu ma me je ve sa di
       1  2  3  4  5
 6  7  8  9 10 11 12
13 14 15 16 17 18 19
20 21 22 23 24 25 26
27 28 29 30
# 如果需要星期日在第一位 需要设置firstweekday=6或者SUNDAY

注意：

本质调用locale.setlocale()，使用后会一直生效，且非线程安全。
由于等宽字体的限制，不推荐使用非字母的本地语言。
非字母的本地语言如果要使用，还需要调整formatmonth的w参数大于 2
如果出现乱码，可以尝试以下：
- 重编码（推荐）
- 加字符集，如ja_JP.UTF-8 （低版本连接符为下划线）
  （低版本可能需要捕获第一次 setlocale 的异常，python3.8 以上修复了）

datetime 模块

datetime模块提供用于处理日期和时间的类。

时间对象分为感知型和简单型，感知型相比简单型多了时区，夏令时等信息。

常用类

类名	功能说明
timedelta	时间间隔类
tzinfo	感知型信息抽象类
timezone	tzinfo 类的子类，时区信息类
date	简单型日期类
time	时间类
datetime	date 类的子类，日期时间类

实例化 timedelta 时间间隔类

python

import datetime

jp_offset = datetime.timedelta(hours=9)

实例化 timezone 时区信息类

python

JST = datetime.timezone(jp_offset, name="Tokyo")

夏时制不深入讨论，需要实现抽象基类 tzinfo 上的.dst()方法，timezone 类并未将其实现。推荐第三方模块或者 python3.9+实现的zoneinfo 模块（这是一个基于系统时区数据的实体 datetime.tzinfo 实现）

date 类

代表一个理想化历法中的日期（年、月和日），即当今的格列高利历向前后两个方向无限延伸

它是一个不可变类型（hashable）

实例化生成

python

import datetime

a = datetime.date(2017, 3, 15)

静态方法生成

datetime.date.today() 返回本地日期 date 对象
datetime.date.fromisoformat(date_string) 格式化字符串 → 本地日期 date 对象，只支持YYYY-MM-DD
datetime.date.fromtimestamp(timestamp) 时间戳 → 本地日期 date 对象

对象属性和方法

.year, .month, .day 数据描述符（只读）

shell

>>> b = datetime.date.today()
>>> b
datetime.date(2017, 3, 22)
>>> b.year
2017
>>> b.month
3
>>> b.day
22

.replace() 替换数据描述符的属性值

python

a.replace(day=26)
# datetime.date(2017, 3, 26)

.timetuple() 转 struct_time 元组，补 0
.weekday() 星期几星期一为 0 依次
.isoweekday() 星期几没有 0，星期一为 1 依次
.isocalendar() 返回元组(年, 周，星期) 星期规则同.isoweekday()

比较和做差

由于实现了诸多魔术方法，两个 date 对象之间可以比较和做差

做差将返回 datetime.timedelta 对象

shell

>>> b < a
False
>>> b - a
datetime.timedelta(days=7)
>>> (b - a).days
7

格式化输出

.strftime(模板字符串) 格式化方法
.isoformat() 返回符合 ISO 8601 标准但截断 (yyyy-MM-dd) 的日期字符串
魔术方法__str__()和.__format__() 可以使用格式化的一切方法。

shell

>>> b.__format__('%Y-%m-%d')
'2017-03-22'
>>> b.isoformat()
'2017-03-22'
>>> b.strftime('%y')
'17'
>>> format(b,'%D')
'03/22/17'
>>> str(b)
'2017-03-22'

time 类

一个 time 对象代表某日的（本地）时间，它独立于任何特定日期，并可通过 tzinfo 对象来调整。

实例化生成

datetime.time(hour=0, minute=0, second=0, microsecond=0, tzinfo=None)

静态方法生成

datetime.time.fromisoformat(time_string) .isoformat的逆操作

对象属性和方法

和 date 对象一样，实例化时的参数将成为实例对象的数据描述符（只读）

.replace() 替换数据描述符的属性值

比较和做差运算

time 对象不能做差，比较的时候要求 tzinfo 属性一致。

格式化输出

.strftime(模板字符串) 格式化方法
.isoformat(timespec='auto') 返回符合 ISO 8601 标准 (HH:mm:ss.ffffff) 的时间字符串
默认的auto会在.ffffff为.000000的时候不显示，即整秒时为HH:mm:ss
可设置的其他值：
- 'hours': 以两个数码的 HH 格式
- 'minutes': 以 HH:mm 格式
- 'seconds': 以 HH:mm:ss 格式
- 'milliseconds': 包含完整时间，但将秒值截断至微秒（三位）
- 'microseconds': 以 HH:mm:ss.ffffff 格式包含完整时间。
魔术方法__str__(), __format__()

shell

>>> offset = datetime.timedelta(hours=8)
>>> shanghai_timez = datetime.timezone(offset, name = 'Shanghai')
>>> bonjour = datetime.time(7,30,tzinfo=shanghai_timez)
>>> bonjour.isoformat()
'07:30:00+08:00'
>>> bonjour.strftime("%H:%M:%S %Z")
'07:30:00 Shanghai'
>>> format(bonjour,'与格林尼治时间相差%z小时')
'与格林尼治时间相差+0800小时'

datetime 类

datetime 类可以看做是 date 类和 time 类的合体

由于是继承的 date 类，这里只介绍派生的方法。

实例化生成

datetime.datetime(year, month, day, hour, minute, second, microsecond,tzinfo)

静态方法生成

datetime.datetime.now(tz=None) 当前的 datetime 对象，可传入时区，默认系统时区
datetime.datetime.utcnow() 生成简单型 datetime 对象，消除时区信息
datetime.datetime.utcfromtimestamp(timestamp) 由timestamp生成 datetime 对象，消除时区信息
datetime.datetime.combine(date, time[, tzinfo]) 由 date 对象和 time 对象生成
datetime.datetime.strptime(date_string, format) 由 date_string 生成 datetime 对象

python

datetime.datetime.strptime("2017-3-22 15:25", "%Y-%m-%d %H:%M")
# datetime.datetime(2017, 3, 22, 15, 25)

ISO8601

datetime.datetime.fromisoformat(datetime_string)
只支持如2020-11-11T09:36:27+00:00 不支持 2020-11-11T09:36:27Z

对象属性和方法

.date() 拆解出 date 对象
.time() 拆解出 time 对象
.timestamp() 6 位浮点的时间戳
.utctimetuple() 返回消除时区信息的 struct_time

格式化输出

.isoformat(sep='T', timespec='auto') 同 date 类的同名方法，sep 是日期和时间之间的分隔符。

时区转换

.astimezone(tz) 偏移时间
.replace(tzinfo= 转换时区

python

# 时间戳转utc
d = datetime.datetime.utcfromtimestamp(1454060831)
# 2016-01-29 09:47:11

# 转上海时间（上面已经定义了shanghai_timez）
d1 = d.replace(tzinfo=datetime.timezone.utc).astimezone(shanghai_timez)
# 2016-01-29 17:47:11+08:00

也可以简单点：

python

d1 = d + datetime.timedelta(hours=8)

时间有关模块 ​

timeit 模块 ​

time 模块 ​

格式转换 ​

timestamp ​

Format String ​

struct_time ​

当前时间的三种格式 ​

三种格式的转换 ​

timestamp ⇄ struct_time ​

struct_time ⇄ Format String ​

与标准%a %b %d %H:%M:%S %Y格式的 Format String 之间的转换 ​

calendar 模块 ​

datetime 模块 ​

常用类 ​

date 类 ​

实例化生成 ​

静态方法生成 ​

对象属性和方法 ​

比较和做差 ​

格式化输出 ​

time 类 ​

实例化生成 ​

静态方法生成 ​

对象属性和方法 ​

比较和做差运算 ​

格式化输出 ​

datetime 类 ​

实例化生成 ​

静态方法生成 ​

对象属性和方法 ​

格式化输出 ​

时区转换 ​

时间有关模块

timeit 模块

time 模块

格式转换

timestamp

Format String

struct_time

当前时间的三种格式

三种格式的转换

timestamp ⇄ struct_time

struct_time ⇄ Format String

与标准`%a %b %d %H:%M:%S %Y`格式的 Format String 之间的转换

calendar 模块

datetime 模块

常用类

date 类

实例化生成

静态方法生成

对象属性和方法

比较和做差

格式化输出

time 类

实例化生成

静态方法生成

对象属性和方法

比较和做差运算

格式化输出

datetime 类

实例化生成

静态方法生成

对象属性和方法

格式化输出

时区转换